JPH05313121A - 表示装置 - Google Patents
表示装置Info
- Publication number
- JPH05313121A JPH05313121A JP4146832A JP14683292A JPH05313121A JP H05313121 A JPH05313121 A JP H05313121A JP 4146832 A JP4146832 A JP 4146832A JP 14683292 A JP14683292 A JP 14683292A JP H05313121 A JPH05313121 A JP H05313121A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- display panel
- liquid crystal
- crystal display
- rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Projection Apparatus (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 表示パネルからスクリーンまでの距離を短く
して、装置全体の薄型化を図ることのできる表示装置を
提供する。 【構成】 液晶表示パネル１０とスクリーン１７との間
に、液晶表示パネル１０の画面を複数に分割してスクリ
ーン１７に拡大投影する複数の棒状レンズ１５を、その
各出射面を光軸に対して垂直な平面内で所定間隔離して
配置し、液晶表示パネル１０の画像を複数の棒状レンズ
１５で複数に分割し、分割された画像を光軸に対して垂
直な平面内で所定間隔離した各出射面から出射して、各
画像が相互に重なり合わないようにスクリーン１７に拡
大投影することにより、液晶表示パネル１０からスクリ
ーン１７までの距離を短くした。
して、装置全体の薄型化を図ることのできる表示装置を
提供する。 【構成】 液晶表示パネル１０とスクリーン１７との間
に、液晶表示パネル１０の画面を複数に分割してスクリ
ーン１７に拡大投影する複数の棒状レンズ１５を、その
各出射面を光軸に対して垂直な平面内で所定間隔離して
配置し、液晶表示パネル１０の画像を複数の棒状レンズ
１５で複数に分割し、分割された画像を光軸に対して垂
直な平面内で所定間隔離した各出射面から出射して、各
画像が相互に重なり合わないようにスクリーン１７に拡
大投影することにより、液晶表示パネル１０からスクリ
ーン１７までの距離を短くした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は液晶テレビ等で用いら
れる表示装置に関する。
れる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶テレビ等で用いられる表示装置を大
型化する場合、液晶表示パネル自体つまりその一部を構
成するガラス等からなる透明基板を大きくすると、製造
装置が大型化して設備費が増大するばかりでなく、歩留
が低下する。そこで、従来の液晶表示装置では、図４に
示すように、液晶表示パネル１に表示された画像を１枚
の凸レンズ２でスクリーン３に拡大投影することによ
り、表示画面を大型化したものがある。
型化する場合、液晶表示パネル自体つまりその一部を構
成するガラス等からなる透明基板を大きくすると、製造
装置が大型化して設備費が増大するばかりでなく、歩留
が低下する。そこで、従来の液晶表示装置では、図４に
示すように、液晶表示パネル１に表示された画像を１枚
の凸レンズ２でスクリーン３に拡大投影することによ
り、表示画面を大型化したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ような表示装置で、例えば液晶表示パネル１の表示領域
４の１辺の長さＰiが５０ｍｍで、この液晶表示パネル
１に表示された画像をスクリーン３に２倍の大きさＰ0
（１００ｍｍ）に拡大投影するためには、液晶表示パネ
ルの裏面側に配置された光源（図示せず）からの光を充
分に取り込むために、凸レンズ２の径Ｄを５０ｍｍφ程
度にする必要がある。このような凸レンズ２を用いて投
影距離Ｓ1（凸レンズ２からスクリーンまでの距離）を
最短距離に設計する場合には、ＦNO（≧１）を考慮する
と、ＦNO＝ｆ／Ｄ（ただし、ｆは凸レンズ２の焦点距
離）であるから、凸レンズ３の焦点距離ｆは５０ｍｍ程
度が限界となり、投影距離Ｓ1が１５０ｍｍ以上とな
り、液晶表示パネル１からスクリーン３までの距離Ｓが
２００ｍｍ以上になってしまい、装置全体が大型化する
という問題がある。この発明の目的は、表示パネルから
スクリーンまでの距離を短くして、装置全体の薄型化を
図ることのできる表示装置を提供することである。
ような表示装置で、例えば液晶表示パネル１の表示領域
４の１辺の長さＰiが５０ｍｍで、この液晶表示パネル
１に表示された画像をスクリーン３に２倍の大きさＰ0
（１００ｍｍ）に拡大投影するためには、液晶表示パネ
ルの裏面側に配置された光源（図示せず）からの光を充
分に取り込むために、凸レンズ２の径Ｄを５０ｍｍφ程
度にする必要がある。このような凸レンズ２を用いて投
影距離Ｓ1（凸レンズ２からスクリーンまでの距離）を
最短距離に設計する場合には、ＦNO（≧１）を考慮する
と、ＦNO＝ｆ／Ｄ（ただし、ｆは凸レンズ２の焦点距
離）であるから、凸レンズ３の焦点距離ｆは５０ｍｍ程
度が限界となり、投影距離Ｓ1が１５０ｍｍ以上とな
り、液晶表示パネル１からスクリーン３までの距離Ｓが
２００ｍｍ以上になってしまい、装置全体が大型化する
という問題がある。この発明の目的は、表示パネルから
スクリーンまでの距離を短くして、装置全体の薄型化を
図ることのできる表示装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、表示
パネルとスクリーンとの間に、表示パネルの画面を複数
に分割してスクリーンに拡大投影する複数の棒状レンズ
を、その各出射面を光軸に対して垂直な平面内で所定間
隔離して配置したことを特徴とする。請求項２の発明
は、中心軸からの距離に応じて屈折率が漸次変化する棒
状レンズを用いたことを特徴とする。請求項３の発明
は、棒状レンズの長さを、スクリーンに正立像が投影さ
れる長さに形成したことを特徴とする。
パネルとスクリーンとの間に、表示パネルの画面を複数
に分割してスクリーンに拡大投影する複数の棒状レンズ
を、その各出射面を光軸に対して垂直な平面内で所定間
隔離して配置したことを特徴とする。請求項２の発明
は、中心軸からの距離に応じて屈折率が漸次変化する棒
状レンズを用いたことを特徴とする。請求項３の発明
は、棒状レンズの長さを、スクリーンに正立像が投影さ
れる長さに形成したことを特徴とする。
【０００５】
【作用】この発明によれば、表示パネルの画像を複数の
棒状レンズで複数に分割し、分割された画像が光軸に対
して垂直な平面内で所定間隔離した各出射面から出射す
ることにより、各画像が相互に重なり合わないようにス
クリーンに拡大投影される。したがって、表示パネルか
らスクリーンまでの距離を従来の凸レンズを用いたもの
と比べて短くすることができ、装置全体の薄型化を図る
ことができる。この場合、棒状レンズを請求項２に記載
したように、中心軸からの距離に応じて屈折率が漸次変
化するものにすれば、全反射で光を電送するものに比べ
て電送損失を小さくすることができる。また、棒状レン
ズを請求項３に記載したように、スクリーンに正立像が
投影される長さに形成すれば、従来のように投影画像が
反転しないため、表示パネルの画像をそのまま拡大投影
することができ、表示パネルの駆動回路が簡単になる。
棒状レンズで複数に分割し、分割された画像が光軸に対
して垂直な平面内で所定間隔離した各出射面から出射す
ることにより、各画像が相互に重なり合わないようにス
クリーンに拡大投影される。したがって、表示パネルか
らスクリーンまでの距離を従来の凸レンズを用いたもの
と比べて短くすることができ、装置全体の薄型化を図る
ことができる。この場合、棒状レンズを請求項２に記載
したように、中心軸からの距離に応じて屈折率が漸次変
化するものにすれば、全反射で光を電送するものに比べ
て電送損失を小さくすることができる。また、棒状レン
ズを請求項３に記載したように、スクリーンに正立像が
投影される長さに形成すれば、従来のように投影画像が
反転しないため、表示パネルの画像をそのまま拡大投影
することができ、表示パネルの駆動回路が簡単になる。
【０００６】
【実施例】以下、図１〜図３を参照して、この発明の一
実施例を説明する。図１はこの発明の表示装置の概略構
成を示したものである。この図において、１０は液晶表
示パネルである。この液晶表示パネル１０は、２枚の透
明電極基板１１、１２間の周囲に封止材１３が設けら
れ、その内部に液晶（図示せず）が封入され、その表裏
両面に偏光板（図示せず）が配置された構造であって、
周囲の封止材１３に対応する部分が非表示領域で、その
内側が表示領域となっている。この表示領域は、実際に
は分割されていないが、説明の都合上、縦横多数の表示
エリアに分割されているものとする。液晶表示パネル１
０の裏面側（左側）にはバックライト１４が配置されて
いる。また、液晶表示パネル１０の表面側には各表示エ
リアに対応してそれぞれ棒状レンズ１５が周辺遮光用の
導光部１６を介して配置されている。これら棒状レンズ
１５の前方（右側）には半透明のスクリーン１７が所定
間隔離れて配置されている。
実施例を説明する。図１はこの発明の表示装置の概略構
成を示したものである。この図において、１０は液晶表
示パネルである。この液晶表示パネル１０は、２枚の透
明電極基板１１、１２間の周囲に封止材１３が設けら
れ、その内部に液晶（図示せず）が封入され、その表裏
両面に偏光板（図示せず）が配置された構造であって、
周囲の封止材１３に対応する部分が非表示領域で、その
内側が表示領域となっている。この表示領域は、実際に
は分割されていないが、説明の都合上、縦横多数の表示
エリアに分割されているものとする。液晶表示パネル１
０の裏面側（左側）にはバックライト１４が配置されて
いる。また、液晶表示パネル１０の表面側には各表示エ
リアに対応してそれぞれ棒状レンズ１５が周辺遮光用の
導光部１６を介して配置されている。これら棒状レンズ
１５の前方（右側）には半透明のスクリーン１７が所定
間隔離れて配置されている。
【０００７】棒状レンズ１５は、屈折率分布形レンズの
一種で、ロッドレンズ、セルフォックレンズ等と呼ば
れ、中心軸から半径方向の距離をｒとしたとき、屈折率
ｎ（ｒ）が近似的に次式で表わされるものからなってい
る。ただし、Ｇは屈折率分布定数である。 ｎ（ｒ）＝ｎ（０）｛１−（１／２）×Ｇｒ2｝ このような棒状レンズ１５を作成する方法としては、イ
オン交換法によってガラスで作成する方法、拡散重合法
によって樹脂で作成する方法等が知られている。このよ
うな棒状レンズ１５では、図２に示すように、端面に入
射した光線の入射位置、入射角度に関係なく、すべての
光線が同じ蛇行周期Ｑ（＝２π／√Ｇ）で正弦波状の光
路をとって進むようになっている。
一種で、ロッドレンズ、セルフォックレンズ等と呼ば
れ、中心軸から半径方向の距離をｒとしたとき、屈折率
ｎ（ｒ）が近似的に次式で表わされるものからなってい
る。ただし、Ｇは屈折率分布定数である。 ｎ（ｒ）＝ｎ（０）｛１−（１／２）×Ｇｒ2｝ このような棒状レンズ１５を作成する方法としては、イ
オン交換法によってガラスで作成する方法、拡散重合法
によって樹脂で作成する方法等が知られている。このよ
うな棒状レンズ１５では、図２に示すように、端面に入
射した光線の入射位置、入射角度に関係なく、すべての
光線が同じ蛇行周期Ｑ（＝２π／√Ｇ）で正弦波状の光
路をとって進むようになっている。
【０００８】また、棒状レンズ１５の入射面は各導光部
１６を介して液晶表示パネル１０の各表示エリアに対応
しており、出射面は投影画像がスクリーン１７上で重な
り合わないように光軸と垂直な平面内で所定間隔離れて
配置されている。そして、棒状レンズ１５はスクリーン
１７上に正立像を得るために、その長さＺが Ｚ＝（３／４）Ｑ＋ＣＱ の条件を満足している。ただし、Ｃは０を含む正の整数
である。このような棒状レンズ１５は、液晶表示パネル
１０の中心付近の長さが短く、それ以外は１周期分だけ
長く形成されている。このため、各棒状レンズ１５は各
出射面が光軸に対して垂直な同一面上で揃うように適宜
屈曲されている。
１６を介して液晶表示パネル１０の各表示エリアに対応
しており、出射面は投影画像がスクリーン１７上で重な
り合わないように光軸と垂直な平面内で所定間隔離れて
配置されている。そして、棒状レンズ１５はスクリーン
１７上に正立像を得るために、その長さＺが Ｚ＝（３／４）Ｑ＋ＣＱ の条件を満足している。ただし、Ｃは０を含む正の整数
である。このような棒状レンズ１５は、液晶表示パネル
１０の中心付近の長さが短く、それ以外は１周期分だけ
長く形成されている。このため、各棒状レンズ１５は各
出射面が光軸に対して垂直な同一面上で揃うように適宜
屈曲されている。
【０００９】ここで、表示装置の一例として、図３に示
すように、液晶表示パネル１０の画像Ｐ1を２倍（倍率
Ｍ）の大きさに拡大投影する場合について具体的に説明
する。棒状レンズ１５の屈折率分布定数√Ｇを0.252(1/
mm)、レンズ光軸上の屈折率ｎ（０）を0.37、画角θを
２５(°)、物体の半径Ｒを５(mm)とすると、焦点距離
ｆ、液晶表示パネル１０から棒状レンズ１５の入射側主
点Ｏ1までの距離Ｌ1、棒状レンズ１５の出入射側主点Ｏ
2からスクリーン１７までの距離Ｌ2は、 ｆ＝Ｒ／tanθ＝５／tan２５°＝10.72mm、 Ｌ1＝ｆ×｛１−（１／−Ｍ）｝＝10.72×｛１−（１／
−２）｝＝16.08(mm) Ｌ2＝Ｌ2×２＝16.08×２＝32.16(mm) である。また、液晶表示パネル１０の中心付近の表示エ
リアに対応する棒状レンズ１５の長さＺは Ｚ＝（３／４）×（２π／√Ｇ）＋１×（２π／√Ｇ）＝18.69＋24.92 ＝43.61(mm) となる。このため、液晶表示パネル１０からスクリーン
１７までの最小距離Ｌは、 Ｌ＝43.61＋5.36＋21.44＝70.41(mm) となる。
すように、液晶表示パネル１０の画像Ｐ1を２倍（倍率
Ｍ）の大きさに拡大投影する場合について具体的に説明
する。棒状レンズ１５の屈折率分布定数√Ｇを0.252(1/
mm)、レンズ光軸上の屈折率ｎ（０）を0.37、画角θを
２５(°)、物体の半径Ｒを５(mm)とすると、焦点距離
ｆ、液晶表示パネル１０から棒状レンズ１５の入射側主
点Ｏ1までの距離Ｌ1、棒状レンズ１５の出入射側主点Ｏ
2からスクリーン１７までの距離Ｌ2は、 ｆ＝Ｒ／tanθ＝５／tan２５°＝10.72mm、 Ｌ1＝ｆ×｛１−（１／−Ｍ）｝＝10.72×｛１−（１／
−２）｝＝16.08(mm) Ｌ2＝Ｌ2×２＝16.08×２＝32.16(mm) である。また、液晶表示パネル１０の中心付近の表示エ
リアに対応する棒状レンズ１５の長さＺは Ｚ＝（３／４）×（２π／√Ｇ）＋１×（２π／√Ｇ）＝18.69＋24.92 ＝43.61(mm) となる。このため、液晶表示パネル１０からスクリーン
１７までの最小距離Ｌは、 Ｌ＝43.61＋5.36＋21.44＝70.41(mm) となる。
【００１０】このような液晶表示装置では、バックライ
ト１４の点灯により、液晶表示パネル１０の各表示エリ
アの画像に対応した光線が出射され、これらの光線がそ
れぞれ各導光部１６で導かれて各棒状レンズ１５の入射
面から入射され、各棒状レンズ１５中を正弦波状の光路
をとって進み、各棒状レンズ１５の出射面から分割され
た各画像に対応する光線が出射され、スクリーン１７に
各画像が相互に重なり合わずに拡大投影されることにな
る。
ト１４の点灯により、液晶表示パネル１０の各表示エリ
アの画像に対応した光線が出射され、これらの光線がそ
れぞれ各導光部１６で導かれて各棒状レンズ１５の入射
面から入射され、各棒状レンズ１５中を正弦波状の光路
をとって進み、各棒状レンズ１５の出射面から分割され
た各画像に対応する光線が出射され、スクリーン１７に
各画像が相互に重なり合わずに拡大投影されることにな
る。
【００１１】このように、この表示装置によれば、各棒
状レンズ１５の出射面が同一面で揃うように各棒状レン
ズ１５が屈曲されて配置されているので、棒状レンズ１
５の入射面から出射面までの最小長さが43.61mmで、液
晶表示パネル１０からスクリーン１７までの最小距離が
70.41mmとなり、従来の凸レンズ２を用いたものに比べ
て大幅に短くなり、装置全体を薄型化することができ
る。この場合、棒状レンズ１５が正立像が投影される長
さに形成されているので、液晶表示パネル１０に表示さ
れた画像を反転することなくそのままの状態で拡大投影
することができ、このため液晶表示パネル１０の駆動回
路が簡単になる。
状レンズ１５の出射面が同一面で揃うように各棒状レン
ズ１５が屈曲されて配置されているので、棒状レンズ１
５の入射面から出射面までの最小長さが43.61mmで、液
晶表示パネル１０からスクリーン１７までの最小距離が
70.41mmとなり、従来の凸レンズ２を用いたものに比べ
て大幅に短くなり、装置全体を薄型化することができ
る。この場合、棒状レンズ１５が正立像が投影される長
さに形成されているので、液晶表示パネル１０に表示さ
れた画像を反転することなくそのままの状態で拡大投影
することができ、このため液晶表示パネル１０の駆動回
路が簡単になる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、表示パネルとスクリーンとの間に、表示パネルの画
面を複数に分割してスクリーンに拡大投影する複数の棒
状レンズを、その各出射面を光軸に対して垂直な平面内
で所定間隔離して配置したので、分割された各画像を相
互に重なり合わないようにスクリーンに拡大投影するこ
とができるとともに、表示パネルからスクリーンまでの
距離を従来の凸レンズを用いたものと比べて大幅に短く
することができ、装置全体の薄型化を図ることができ
る。
ば、表示パネルとスクリーンとの間に、表示パネルの画
面を複数に分割してスクリーンに拡大投影する複数の棒
状レンズを、その各出射面を光軸に対して垂直な平面内
で所定間隔離して配置したので、分割された各画像を相
互に重なり合わないようにスクリーンに拡大投影するこ
とができるとともに、表示パネルからスクリーンまでの
距離を従来の凸レンズを用いたものと比べて大幅に短く
することができ、装置全体の薄型化を図ることができ
る。
【図１】この発明の液晶表示装置の概略構成図。
【図２】棒状レンズの原理を示す図。
【図３】液晶表示パネル、棒状レンズ、およびスクリー
ンの距離関係を示す図。
ンの距離関係を示す図。
【図４】従来の液晶表示装置の一例を示す図。
１０ 液晶表示パネル １５ 棒状レンズ １７ スクリーン
Claims (3)
- 【請求項１】 表示パネルとスクリーンとの間に、前記
表示パネルの画面を複数に分割して前記スクリーンに拡
大投影する複数の棒状レンズを、その各出射面を光軸に
対して垂直な平面内で所定間隔離して配置したことを特
徴とする表示装置。 - 【請求項２】 前記棒状レンズは、中心軸からの距離に
応じて屈折率が漸次変化することを特徴とする請求項１
記載の表示装置。 - 【請求項３】 前記棒状レンズは、前記スクリーンに正
立像を投影する長さに形成されていることを特徴とする
請求項１記載の表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4146832A JPH05313121A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4146832A JPH05313121A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05313121A true JPH05313121A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15416534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4146832A Pending JPH05313121A (ja) | 1992-05-14 | 1992-05-14 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05313121A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001005145A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Sarnoff Corporation | Focus and aim device and method for image projection |
| KR100710147B1 (ko) * | 2000-11-28 | 2007-04-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 화면이 밝은 대화면 액정표시소자 |
-
1992
- 1992-05-14 JP JP4146832A patent/JPH05313121A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001005145A1 (en) * | 1999-07-09 | 2001-01-18 | Sarnoff Corporation | Focus and aim device and method for image projection |
| KR100710147B1 (ko) * | 2000-11-28 | 2007-04-20 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 화면이 밝은 대화면 액정표시소자 |
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